Как правильно выбрать гидробак
Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.
Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.
Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец
При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.
Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.
Расчет параметров гидробака
В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.
Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака
В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.
Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии
Этапы монтажа
1. Для начала нужно срезать с верхней части баллона вентиль. Края среза аккуратно выровнять.
2. Тщательно вычистить внутренние стенки до металла.
3. Обработать очищенную поверхность фосфатным преобразователем и после просушки грунтовкой.
4. Приварить в полученное отверстие после среза вентиля кольцо-контрфланец. Кольцо должно быть изготовлено из листовой стали (5-6 мм), а параметры соответствовать параметрам фланца гидроаккумулятора для соединения к системе.
5. Место стыковки кольца и стенок баллона отполировать до блеска.
6. В донной части газового баллона сделать врезку автомобильного ниппеля.
7. Внутренние стены баллона покрыть эпоксидным лаком. Дать основательно просохнуть на протяжении 7-10 дней.
8. Поместить каучуковую оболочку внутрь баллона.
9. Установить фланец.
Самодельный аккумулятор готов. Остаётся закачать воздух и проверить фланцевое уплотнение на предмет утечки. Далее выставляется по манометру давление, и оборудование подключается к водопроводу. Желательно оснастить такую систему реле давления для выполнения регулировки.
Как выбрать объем
Правильно рассчитать объем наиболее подходящего варианта гидроаккумулятора можно, только определившись с некоторыми причинами, приводящими к необходимости его установки:
- Чтобы разгрузить работу насоса. За счет того, что насосы рекомендуется включать не более чем 30 раз за один час и в быту обычно используют варианты, имеющие производительность до 40 литров за минуту, подойдут варианты гидробаков с объемом в районе 100 литров. Это позволит решить проблему необходимости частого включения насоса.
- Чтобы поддерживать давление. Когда насос выключен, создавать достаточный напор воды может даже агрегат, у которого объем бака составляет всего 24 литра. Устанавливать его можно на любом участке системы, но для повышения функциональности рекомендуют располагать его ближе к насосу.
Примите во внимание: когда количество потребителей в системе (а это унитазы, ванны, стиральные машины и прочее) не превышает 3 единиц, то будет достаточно 24 литрового варианта бака.
Если при подсчетах была допущена ошибка или в процессе эксплуатации возросла потребность в объеме – всегда можно добавить еще один гидроаккумулятор, так как их объем будет просто суммироваться. Для создания резерва
Если необходимо иметь резервный автономный источник воды, для её получения в случае отключения электричества рекомендуется покупать варианты с объемом, превышающим показатель в 100 литров (полезный объем гидроаккумулятора в среднем составляет 40% от указываемого).
Чтобы компенсировать недостаток воды в пиковые периоды. Если необходима установка гидробака для компенсации недостающего давления в моменты максимального потребления воды, то здесь используют специальные формулы. Главная особенность такого выбора в том, что даже если в результате расчета получится 33.3 или 40.1 л покупать необходимо вариант с объемом 50 л.
Возможно, Вам пригодится статья о гидроаккумуляторах марки Reflex.
Статью о надежных гидроаккумуляторах Джилекс читайте здесь.
Как подключить гидроаккумулятор для отопления правила расчета и схема
При подборе оборудования учитывается характеристики системы. Для установки в системе водопровода выбирается бак с мембраной, рассчитанной для питьевой или технической воды, для установки в системе отопления или горячего водоснабжения мембрана должна соответствовать назначенным целям. В водопроводе с горячей водой и в отоплении температура воды достигает 80и даже 120 градусов, поэтому оборудование подбирается с учетом воздействия высоких температур. Для установки в системе отопления бак должен выдерживать давление до 4 атмосфер, при этом температурный показатель должен быть не ниже 120 градусов. Для водоснабжения максимальная температура оценивается в 80 градусов, а давление, которое должен выдерживать бак должно быть не ниже 12 атмосфер.
Подбор прибора отвечающего параметрам системы отопления можно рассчитать при помощи формулы определения объема гидроаккумулятора:
V = (VL x E) / D
Где D = (PV – PS) / (PV + 1).
PV – это показатель максимального рабочего давления в системе, а PS – это давление воздуха в мембранном баке. Для небольших частных домов и систем, установленных в квартирах, показатель PV принимается равным 2,5 бар. А что касается PS, то здесь принято учитывать постоянное давление в контуре принимается значением 0,5 бар или равным 5 м.
Для примера можно предложить расчет объема бака для системы отопления дома в 100 кв. метров. В помещении установлен котел мощностью 20 кВт.
Сначала определяется объем теплоносителя в контуре отопления:
VL= ( 20х15)=300 литров.
Где 20 – это мощность отопительного котла, а 15л – удельный объем теплоносителя на каждый киловатт мощности отопительного прибора.
Следующий шаг – расчет эффективности гидроаккумулятора по формуле:
D = (PV – PS) / (PV + 1).
В которой, PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар
В результате выполнения действий:
D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57
Последний этап – это расчет непосредственно необходимого объема расширительного бака.
V = 300 х 0,04 / 0,57 = 21,05 л где 0,04 – коэффициент расширения воды.
Таким образом, для системы отопления с 20 кВт котлом отопления и общим объемом теплоносителя для отапливаемого помещения площадью 100 квадратных метров достаточно бака объемом 21- 25 литров
Правда, учитывая то, что производители в основном предлагают потребителям баки стандартного объема, внимание при выборе рекомендуется обратить на установки объемом немного большим, чем тот, что получился при расчете. Если выбрать бак меньшего объема, то велика вероятность того, что рабочее давление этого устройства будет меньшим, чем требуется, что может привести к созданию аварийной ситуации
При определении положения бака во время его установки берется во внимание тот факт, что сам гидроаккумулятор имеет в качестве несущей конструкции корпус. Особенно это касается приборов объемом до 50 литров
В профессиональной среде принято считать, что малые объемы баков до 30 литров настенное крепление, а вот баки большего объема лучше располагать в напольном варианте. При установке этих приборов рекомендуется дополнительно усилить крепление кронштейнами или хомутами. Для баков большого объема рекомендуется не изобретать велосипед, а устанавливать их согласно рекомендациям производителей оборудования – с использованием штатных ножек и конструкций на корпусе. Подвод труб к патрубку бака необходимо сделать по кратчайшему маршруту, с минимальным количеством изгибов и поворотов. Да и сам отвод рекомендуется сделать максимально коротким, чтобы работа устройства была эффективной.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Установка агрегата
Для гидроаккумулятора желательно предусмотреть отдельное место в котельной, которое будет защищено от внешних воздействий – в том числе температурных. Для моделей весом более 30 кг должна быть подготовлена специальная площадка наподобие стяжки. Она должна быть ровной и устойчивой. Крепление осуществляется через ножки конструкции – в подготовленную платформу вкручиваются специальные метизы, иногда допускающие возможность настройки по высоте. Также установка гидроаккумулятора в системе отопления выполняется с сохранением возможности будущей обвязки и свободного доступа к регулировочным механизмам. Как правило, вокруг оставляют радиус в 0,5 м свободного места, что позволит подключать необходимые коммуникации и производить ремонтно-профилактические процедуры.
Расчет объема гидроаккумулятора
От вместительности зависит функциональность бака, а также размеры конструкции. Для массивных гидроаккумуляторов требуется больше места, но они же делают работу системы более надежной и стабильной. И хотя накопление воды – основная задача данного оборудования, она не единственная и расчет следует вести из понимания того, что система должна компенсировать давление с логичным сокращением количества запусков насоса. Типовой расчет гидроаккумулятора для систем отопления по параметру объема выполняется по числу точек забора:
- До 2 потребителей – до 50 л.
- До 4 точек – 80-100 л.
- Более 5 точек водозабора – 150-200 л.
Другой подход предусматривает учет мощностного показателя. Так, для 500 Вт оптимальный объем составит 25 л, для 1000 Вт – 50 л, а 1500 Вт будет соответствовать 100 л и более.
Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе
Настройка реле давления
Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:
- Давление, при котором включается насос.
- Уровень отключения функционирующего агрегата.
- Напор воздуха в мембранном баке.
Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками. Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.
Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:
- Проверяется давление воздуха в баке, при необходимости подкачивается компрессором.
- Гайка большой пружины поворачивается в нужную сторону.
- Открывается кран для сброса воды. Напор падает, в определенный момент включается насос. Значение давления отмечается на манометре. При необходимости процедура повторяется
- Разница показателей и предел отключения регулируется малой пружиной. Она чувствительна к настройке, поэтому поворот осуществляется на половину или четверть оборота.
- Показатель определяется при закрытых кранах и включенном насосе. На манометре будет значение, при котором контакты разомкнутся и агрегат отключится. Если оно от 3 атмосфер и выше, следует ослабить пружину.
- Следует слить воду и снова запустить агрегат. Процедура повторяется, пока не будут получены необходимые параметры.
За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.
Принцип работы гидроаккумуляторов
Эти устройства также называют аккумуляторными или напорными баками и гидробаками для систем водоснабжения. Внешне гидроаккумулятор выглядит как металлическая емкость, разделенная внутри на две части при помощи специальной резиновой прокладки – мембраны. Этот элемент прочно закрепляют у горловины бака, где имеется отверстие для поступления жидкости.
На противоположной стороне аккумулятора располагается еще одно отверстие, предназначенное для воздуха. В этом месте устанавливают обычный ниппель, что сделано с определенной целью. Устройство гидробака имеет следующие особенности: поскольку мембрана делит его на два отделения, в одном из них находится вода, а в другом – воздух с определенной величиной давления.
Чтобы узнать этот параметр в резервуаре, пользуются манометром. Некоторые из моделей дополнительно снабжают фильтром с целью недопущения попадания загрязнений внутрь. Мембрану изготавливают из особой резины, отличающейся эластичностью и безопасностью для здоровья человека.
Принцип работы гидроаккумулятора после его подсоединения к водопроводной системе заключается в следующем: жидкость поступает из него под постоянным напором, а это позволяет повысить качество воды из водопровода и обеспечить требуемые условия для функционирования бытовых устройств.
Например, чтобы бесперебойно работала стиральная машина, ванна с гидромассажем и другая аналогичная техника, необходимо поддерживать определенную величину давления в системе водоснабжения. Почти всегда напорные баки укомплектовывают регулирующим устройством, которым является реле давления.
Можно таким образом настроить работу гидроаккумулятора в системе водоснабжения, что он будет включать /отключать подачу воды в прибор в зависимости от величины давления воздуха.
Функционирует он так:
- По мере забора жидкости из бака в его воздушной камере понижается давление.
- Реле после достижения минимальной отметки давления автоматически подключает насос, чтобы восполнялся объем воды.
- В итоге давление в емкости вновь повышается.
- Когда максимально возможное значение давления достигнуто, реле отключает водоподачу в бак.
В результате вышеописанный процесс, как работает гидроаккумулятор, позволяет значительно сократить число включений/отключений насоса, что способствует продлению ресурса функционирования техники. Если подключить насосное оборудование напрямую к автономному водопроводу, количество циклов существенно увеличивается.
Знание принципа, как работает гидроаккумулятор для водоснабжения, позволяет владельцу объекта недвижимости сделать выбор лучшего устройства, после чего организовать его правильный монтаж и последующее обслуживание.
Схема монтажа гидроаккумулятора к погружному насосу
Схема подключения гидробака аналогична предыдущей, разница заключается в способе установки насоса.
В системе водоснабжения от погружного насоса используется обратный клапан, который препятствует выходу воды из мембраны обратно в гидросооружение. Клапан монтируется перед подающей трубой на насосном оборудовании, в некоторых случаях для этого проделывается на крышке внутренняя резьба.
Для подсоединения используется штуцер нужного диаметра с наружной резьбой. После установки клапана к нему подводится подающая водная труба требуемой длины.
Длина определяется достаточно просто: конец веревки с грузилом опускается в гидросооружение и делается отметка верхней точки конструкции. Далее веревка поднимается и выполняется замер длины от грузила до верхней точки. От готового значения отнимается высота от точки до места, где труба из гидросооружения прокладывается в грунт, а также длина насосного оборудования с клапаном. Оптимальная длина трубы – когда оборудование возвышается над днищем скважины или колодца на высоту до 35 см.
Далее монтаж и настройка гидроаккумулятора выполняются по стандартной схеме.
Устройство гидробака
Конструктивно гидробак представляет собой герметичный полый цилиндр из металла.
Внутри находятся мембрана, которую еще называют «груша», из специальной резины – бутила или синтетического этилен-пропиленового каучука.
Эти материалы прочны, соответствуют всем санитарно-гигиеническим требованиям и устойчивы к бактериям. Мембрана разделяет полость на две части, в одной из которых накапливается вода. Вторая занята сжатым воздухом, который и выталкивает воду из гидробака в систему при открытии крана.
Работа гидроаккумулятора происходит циклично:
- При уменьшении давления воды в системе (когда вода из гидробака уже выбрана) срабатывает датчик давления, и происходит запуск насоса для подачи воды.
- «Груша» заполняется водой, ее объем увеличивается. Воздух сжимается, давление в баке растет.
- Реле давления подает сигнал, и насос прекращает свою работу.
- При потреблении воды вновь срабатывает реле давления и цикл повторяется.
Существует ряд причин, для чего нужен гидроаккумулятор в системе водоснабжения:
Главная задача – благодаря гидроаккумулятору запуск и выключение насоса происходят реже. Двигатель не перегревается и дольше не выходит из строя.
Кроме создания запаса воды накопитель смягчает гидравлические удары в системе водопровода. Воздух, содержащийся внутри баллона, уменьшает перепады давления в трубопроводе благодаря способности к сжатию
Как итог, меньше изнашиваются все элементы системы.
Во время отключения электричества в гидробаке остается резервный запас воды, что важно при частых перебоях случае в электроснабжении.
Гидроаккумулятор и расширительный бак – в чём разница
Расширительный бак
По внешнему виду две рассматриваемые ёмкости похожи между собой. Расширительный бак используется в отопительной системе, его основным предназначением считается компенсация лишнего давления, которое возникает в результате расширения нагретой жидкости. Во время работы котла повышается температура теплоносителя, что приводит к его расширению и увеличению объёма.
Как утверждают эксперты, подогрев воды всего на 10 градусов увеличивает её объём на 0,3%. То есть 50 градусная разница в показаниях температуры теплоносителя до и после нагрева увеличит его объём на 1,5%. Жидкость не сжимается, она должна куда-то деваться. Для этого и используется расширительный бак.
Гидроаккумулятор считается одним из основных приборов водопроводной системы. Основными задачами этого устройства является накопление воды в системе и поддержание необходимого давления. Присутствие дополнительного резервуара позволяет сократить количество включений насосной станции, что будет способствовать продолжительной работе силовой установки.
Следующей важной функцией мембранного бака считается защита водопровода от гидроудара. Как известно гидравлический удар чаще всего возникает в момент запуска или отключения насосной станции, а также при резком перекрытии кранов
Резиновая груша или мембрана в ёмкости позволяет сбалансировать избыточное давление, возникающее в системе.
Вертикальный гидроаккумулятор
Несмотря на то, что расширительный бак и гидроаккумулятор похожи между собой отличия между ними есть, причём значительные. В конструкции гидравлического аккумулятора есть специальная мембрана или груша, которая используется для компенсации давления. В расширительном баке тоже есть специальная перегородка, которая делит ёмкость на две части: первая заполняется водой, вторая – воздухом. Если в расширительном баке отопления кислород и жидкость соприкасаются, то в гидроаккумуляторе соприкосновение этих двух веществ недопустимо.
Давление в гидроаккумуляторе
В воздушной камере гидроаккумулятора давление должно быть на 10 % ниже, чем давление при включении насоса.
Точный показатель давления воздуха можно измерить, лишь при отключенном от системы водопровода баке, при отсутствии давления воды. Давление воздуха необходимо постоянно держать под контролем, по необходимости регулировать, что прибавит мембране срок жизни. Также для продолжения нормального функционирования мембраны нельзя допускать большой перепад давления, когда включается и выключается насос. Нормальным является перепад в 1.0-1.5 атм. Более сильные перепады давления уменьшают срок службы мембраны, сильно растягивая ее, к тому же, такие перепады давления не дают возможности комфортного пользования водой.
Гидроаккумуляторы можно устанавливать в местах с невысокой влажностью, неподверженных затоплению, чтобы фланец устройства успешно служил много лет.
Выбирая марку гидроаккумулятора, необходимо обратить особое внимание на качество материала, из которого выполнена мембрана, проверить сертификаты и санитарно-гигиенические заключения, удостоверившись, что гидробак предназначен для систем с питьевой водой. Также нужно убедиться в наличии запасных фланцев и мембран, которые должны быть в комплекте, чтобы в случае возникшей проблемы не пришлось покупать новый гидробак
Предельное давление гидроаккумулятора, на которое он рассчитан, должно быть не меньшим, чем максимальное давление в системе водопровода. Поэтому большинство устройств выдерживают давление 10 атм.
Выводы и полезное видео по теме
В этом видеоролике подробно рассмотрен принцип работы гидроаккумулятора:
Для расчета объема гидроаккумулятора можно использовать специальные программы-калькуляторы. Один из таких вариантов представлен в следующем видеоматериале:
Замена мембраны гидробака – процесс не слишком сложный. Он подробно рассмотрен в этом видеоролике:
Гидроаккумулятор – важная часть современной автономной системы водоснабжения. Конечно, это устройство сложнее и дороже, чем обычный накопительный бак.
Но все затраты полностью окупаются, поскольку при наличии гидробака и качество водопроводной воды лучше, и ресурс работы насосного оборудования значительно возрастает. Наконец, это просто удобно, потому что в водопроводе всегда есть стабильный напор воды, о котором заботится надежная автоматика.
Пишите, пожалуйста, , в расположенной ниже блок-форме. Задавайте вопросы по заинтересовавшим моментам в представленной информации, делитесь полезными сведениями, размещайте фотоснимки и советы. Возможно, ваши рекомендации будут полезны посетителям сайта.
